| 研究課題/領域番号 |
21H01460
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22060:土木環境システム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
久保田 健吾 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (80455807)
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| 研究分担者 |
山田 剛史 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90533422)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | 活性汚泥 / 微生物群集 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々の生活から出る汚水は主に微生物によって処理されているが、その処理を担っている微生物、特に微小真核生物については殆どわかっていない。近年の培養によらない解析によって、これまで多くの微小真核生物が見逃されてきたことが明らかになりつつある。本研究は、その未知微小真核生物の生理・生態を明らかにすることで、活性汚泥における食物環モデルを再構築することを目的として行う。
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| 研究実績の概要 |
選抜したサンプルについてメタゲノム解析を行った。ショートリードシーケンシングおよびナノポアロングリードシーケンシングを行い、コンティグを作成した。コンティグ作成時には、標的とする真核生物が存在する汚泥を用いたコアセンブリを行った。真核生物に着目した解析を行うために、コンティグの中から真核生物由来と思われるものをスクリーニングし、抽出した。抽出されたコンティグのみを用いてビニングを複数のソフトを用いて行ったところ、数Mbpのビンを含むビンが得られた。それらに対して真核生物の遺伝子マーカーを用いて解析を行ったところ、標的とする微小真核生物由来と思われるビンをいくつか回収することができた。標的とする微小真核生物はFungiに属するため、Fungiのゲノムツリーを参照し、そこで使われている1つの遺伝子マーカーを用いて系統樹を作成したところ、Cryptomycotaに近縁な遺伝子を有していることがあきらかになった。従って、今回回収することができたビンは標的とする微小真核生物由来のものである可能性が高いことがわかった。
また標的とする微小真核生物を視覚的に検出するためにrRNAの異なる領域に結合する2つのFISHプローブを適用した。その結果、どちらか一方のプローブで検出される微生物群は存在するものの、両方のプローブで検出される微生物は検出されなかった。FISH法による特異的な検出にはさらなる検討が必要であることが考えられる。また存在割合が低いとメタゲノム解析、FISH解析ともに難しくなるため、バイオリアクターを用いた集積培養が必要であるといえる。
また様々なリアクターにおける標的とする微小真核生物の存在を調べるために、アンプリコンシーケンス解析を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
FISH法による検出はできなかったものの、生息環境調査や標的とする微小真核生物由来のビンを回収できるなど概ね順調に進捗している。
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| 今後の研究の推進方策 |
集積培養により標的とする微小真核生物を培養し、メタゲノム解析およびFISH解析を行うとともに、生息環境調査を継続して行う。
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